Pehea e hana ai i ka palakiko biodegradable mai nā mea kūlohelohe
Ua lōʻihi ka lilo ʻana o nā plastik maʻamau i ʻāpana o ke ola o kēlā me kēia lā: mai ka ʻōpala meaʻai, nā ʻeke kūʻai, nā ʻōmole, a hiki i nā lako hale. Eia nō naʻe, ʻoiai ko lākou pono, he mau pilikia nui nā plastik petroleum—he paʻakikī ke palaho, hōʻiliʻili i nā ʻōpala a me nā moana, a hoʻopuka i nā microplastics e hoʻoweliweli i ka ʻōnaehana ola. No laila, ke lilo nei nā plastik biodegradable i mea koho kaulana, ʻoiai nā mea i hana ʻia mai nā mea kūlohelohe e like me ka starch a me nā olonā mea kanu.
ʻO ka palaki biodegradable kahi mea polymer hiki ke hoʻohaumia ʻia e ka hana a nā microorganism i nā hui maʻalahi e like me ka wai, ke kalapona dioxide (a i ʻole ka methane ma lalo o nā kūlana anaerobic), a me ka biomass. ʻOiai ua hoʻohālikelike pinepine ʻia ka huaʻōlelo "biodegradable" me ka "aloha i ke kaiapuni," he mea nui e hoʻomaopopo he hilinaʻi ka wikiwiki a me ka wikiwiki o ka palaho ʻana i nā kūlana (ka mahana, ka makū, ka oxygen, a me nā ʻano microbial). Kūkākūkā kēia ʻatikala pehea e hana ai i ka palaki biodegradable ma kahi liʻiliʻi (ma ka home a i ʻole ma kahi lab maʻalahi) mai nā mea kūlohelohe, ʻo ia hoʻi ka starch.
-
Nā Kumumanaʻo Kumu o nā Plastics Biodegradable i hoʻokumu ʻia ma ka Starch
He polysaccharide ka starch i loaʻa nui i loko o ka cassava, kulina, ʻuala, a me ka sago. Ke hoʻomehana ʻia me ka wai, hana ʻia nā granules starch i ka gelatinization: hoʻonui ʻia ke ʻano, nāwaliwali nā mea paʻa, a lilo ka hui ʻana i viscous. Ke hoʻohui ʻia kahi plasticizer e like me ka glycerol, lilo ka matrix starch i ʻoi aku ka maʻalahi a emi iki ka maʻalahi o ka haki ʻana. Ma hope o ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana a me ka maloʻo ʻana o ka hui ʻana, hana ʻia kahi pepa bioplastic maʻalahi.
Nā ʻāpana koʻikoʻi:
1. Nā polymers kūlohelohe: starch (a i ʻole kahi hui me ka cellulose/fiber).
2. Mea hoʻoheheʻe: wai.
3. Mea hoʻopili: glycerol (ʻokoʻa: sorbitol, kekahi mau ʻano kō/waiʻona kō).
4. Mea hoʻoikaika (koho): olonā maoli maikaʻi, cellulose, a i ʻole ka pauka ʻili hua.
5. Mea hoʻoponopono pH/reaksi (koho): vīnega (ʻakika acetic) e kōkua i ka homogenization a me ke ʻano kiʻiʻoniʻoni.
-
Nā Mea Hana a me nā Mea Hana e Pono ai
Nā Mea Hoʻohui (no 1-2 mau ʻāpana liʻiliʻi)
– Mānoanoa o ka cassava/kānāwai kulina: 10 grams
– Wai: 100 ml
– Glycerol (ʻoi aku ka palekana o ka papa meaʻai): 5 ml (hiki ke 3–8 ml ma muli o ka maʻalahi i makemake ʻia)
– Winika (5%): 5 ml (koho akā kōkua)
– Waihoʻoluʻu kūlohelohe (koho): no ka laʻana pauka turmeric, lau pandan, a i ʻole ka lanahu i hoʻāla ʻia e like me ka mea e pono ai
– ʻO ka ʻili maikaʻi (koho): pauka ʻili maiʻa maloʻo/ʻili cellulose maikaʻi loa 0,5–1 gram
He mea paahana
– Ipu hao liʻiliʻi a i ʻole ke kīʻaha pale wela
– Kapuahi a i ʻole ka pā wela
– Spatula/mea hoʻohuihui
– Nā unahi a i ʻole nā puna ana
– Thermometer (koho, kōkua me ka kaohi ʻana i ka mahana)
– Kānana maikaʻi (koho, e hōʻemi i nā puʻupuʻu)
– Pā bakena pālahalaha/aniani/Teflon e like me ka ʻōmole
– Umu wela haʻahaʻa a i ʻole lumi ea no ka hoʻomaloʻo ʻana
-
Nā ʻanuʻu e hana ai i ka plastik biodegradable
1) E hoʻomākaukau i ka hopena starch
ʻO ka mea mua, e kāwili i 10 grams o ka starch me kahi wai liʻiliʻi (no ka laʻana, 30-40 ml). E kāwili a hiki i ka wā e heheʻe loa ai a ʻaʻohe puʻupuʻu. A laila, e hoʻohui i ke koena o ka wai i ka huina o 100 ml. Kōkua kēia i ka pale ʻana i ka starch mai ka ʻūlū ʻana i ka wā e wela ai.
2) Hoʻohui i nā mea kākoʻo
E hoʻohui i ka glycerin a (inā e hoʻohana ana) i ka vīnega. E kāwili maikaʻi. Hana ka glycerin ma ke ʻano he plasticizer; ʻo ka nui o ka glycerin, ʻo ka ʻoi aku ka palupalu o ka plastic, akā e ʻoi aku ka pipili a me ka omo. Hiki i ka vīnega ke kōkua i ka hui ʻana e lilo i ʻoi aku ka homogeneous, a i kekahi mau ʻano hana, hiki iā ia ke hana i kahi ʻili ʻoi aku ka like.
Inā makemake ʻoe i ka palakiko ikaika, e hoʻohui i kahi olonā liʻiliʻi. E hōʻoia i ka lahilahi o ka olonā e pale aku i ka ʻili mai ka lilo ʻana i ʻinoʻino a me ka nahā maʻalahi.
3) E hoʻomehana a hiki i ka gelatinization
E hoʻomehana i ke kāwili ʻana ma luna o ka wela haʻahaʻa a waena, e hoʻowali mau ana. Ma kahi o 70-90°C, e loli ke kāwili ʻana mai kahi wai ao i kahi ʻano mānoanoa a moakāka. E hoʻomau i ka hoʻowali ʻana e pale aku i ka ʻā ʻana ma lalo o ka pā.
Nā hōʻailona o ke kaʻina hana holomua:
– Hoʻonui ka mānoanoa (lilo e like me ke kāpili mānoanoa).
– ʻAʻohe puʻupuʻu nui.
– Ke nānā aku nei ka hui ʻana he like a ʻālohilohi.
E hoʻopau i ke ahi ke mānoanoa like ke ʻano (ʻo ka maʻamau he 5-10 mau minuke ma muli o ke ahi).
4) Wehe i nā pehu a laumania
E waiho no 1-2 mau minuke e ʻae i nā pehu ea e piʻi aʻe. Hiki iā ʻoe ke hoʻoulu mālie e hōʻemi i nā pehu. ʻO ka nui o nā pehu e hoʻolilo i ka ʻili i maʻalahi i nā lua a i ʻole e palupalu ke maloʻo.
5) E paʻi ma luna o kahi pālahalaha
E ninini i ka paila wela i loko o kahi pā bakena pālahalaha a aniani paha. E hoʻopololei i ka mānoanoa me ka hoʻohana ʻana i ka spatula. Hoʻopilikia nui ka mānoanoa i nā hopena:
– Lahilahi loa: maʻalahi ke haehae.
– Mānoanoa loa: lōʻihi ka manawa e maloʻo ai a hiki ke hele a lope.
No nā poʻe hoʻomaka, e hoʻāʻo i ka mānoanoa ma kahi o 0,5-1,5 mm.
6) Maloʻo
ʻElua mau ʻano hana maʻamau:
– Ka maloʻo ʻana i ka ea: 24–48 hola ma kahi maʻemaʻe, ea iki, a ʻaʻohe wahi pulu.
– Umu mahana haʻahaʻa: 50–60°C no 3–6 hola (e hoʻoponopono i ka mānoanoa).
Ke maloʻo, hiki ke wehe mālie ʻia ke kiʻiʻoniʻoni mai ka ʻōmole. Inā pipili, e ʻaila iki i ka ʻōmole a hoʻohana paha i kahi moena silicone/Teflon.
-
Pehea e hoʻāʻo ai i nā hopena maʻalahi
1. Hoʻāʻo palupalu: E kulou mālie. Inā māwae, ua liʻiliʻi loa ka glycerin a ua maloʻo loa/lahilahi loa ka ʻili.
2. Hoʻāʻo ikaika tensile maʻalahi: E huki i nā ʻaoʻao ʻelua. Inā haehae maʻalahi, e hoʻāʻo e hoʻohui i kahi starch liʻiliʻi a hoʻemi paha i ka glycerin.
3. Hoʻāʻo kū'ē wai: E hoʻokuʻu i ka wai ma luna. Hoʻopili pinepine nā bioplastics starch i ka wai, no laila ʻaʻole lākou ikaika i nā wai e like me nā plastics petroleum-based. Hiki iā ʻoe ke hoʻomaikaʻi i ke kū'ē wai ma ka hoʻohuihui ʻana i nā polymers ʻē aʻe (no ka laʻana, kahi wax kūlohelohe liʻiliʻi e like me ka uhi ʻana), akā ua kaupalena ʻia kēia.
4. Hoʻāʻo palaho biodegradation: E kanu i kahi ʻāpana liʻiliʻi i loko o ka lepo/compost pulu. E hoʻopaʻa i nā loli i kēlā me kēia pule. Hoʻomaka pinepine ia e wāwahi/palaho wikiwiki ma mua o ka plastic maʻamau, ma muli o kona ʻano a me nā kūlana.
-
Nā ʻano like ʻole o nā mea hoʻohui kūlohelohe e hoʻāʻo ai
1. Mānoanoa o ka cassava (tapioca): maʻalahi ke loaʻa, hana i kahi ʻili ʻālohilohi.
2. Mānoanoa kulina (mānoanoa kulina): hoʻohana pinepine ʻia, ʻano maikaʻi.
3. ʻUala maloʻo: hana ia i kahi ʻili laumania, akā hiki ke pipiʻi.
4. ʻAgar-agar a i ʻole ka limu: hiki ke hana i kahi ʻiliʻili, akā ʻoi aku ke ʻano o ka gel; koi ʻia ka hoʻonui ʻana i ka plasticizer.
5. ʻO ka cellulose/ʻili mea kanu: ma ke ʻano he hoʻoikaika, hiki ke hoʻonui i ka ikaika mechanical, akā inā nui loa ia e hoʻolilo i ka ʻili i mea palupalu.
-
Nā Manaʻo no nā Hopena Maikaʻi
– E hoʻowali mau i ka wā e hoʻomehana ana e pale aku i nā puʻupuʻu a i ʻole ke kuni ʻana.
– E hoʻohana i nā ʻōmole pālahalaha loa no ka mānoanoa like.
– Inā paʻakikī loa ke kiʻi ʻoniʻoni a haki maʻalahi: e hoʻohui mālie i ka glycerol.
– Inā palupalu loa a pipili paha ke kiʻiʻoniʻoni: e hoʻēmi i ka glycerol a hoʻohui paha i ka starch.
– E mālama i kahi maloʻo; hoʻopili pinepine nā bioplastics starch i ka makū o ka ea.
-
Nā Palena e Hoʻomaopopo ai
He kūpono nā bioplastics maʻalahi i hoʻokumu ʻia i ka starch no nā kumu hoʻonaʻauao, noiʻi liʻiliʻi, a i ʻole nā noi palena e like me ka hoʻopili maloʻo, nā hana lima, a i ʻole nā uhi manawa pōkole. Eia nō naʻe, loaʻa iā lākou nā hemahema maʻamau: ke kūpaʻa wai maikaʻi ʻole, ke kūpaʻa wela haʻahaʻa, a me nā waiwai mechanical i emi iho ma mua o nā plastics maʻamau. No nā noi ʻoihana, pono pinepine ka hana hou a me nā mea hana (polymer blending, controlled cross-linking, a i ʻole ka uhi ʻana).
-
Pani
ʻO ka hana ʻana i ka plastic biodegradable mai nā mea kūlohelohe—ʻoi aku ka starch—he ʻanuʻu kūpono ia e hoʻomaopopo ai i nā koho plastic biodegradable ʻē aʻe. Me nā mea maʻalahi e like me ka starch, ka wai, ka glycerin, a me kahi vīnega liʻiliʻi, hiki iā ʻoe ke hana i nā pepa bioplastic i hiki ke hoʻāʻo ʻia no ka maʻalahi a me nā helu degradation. ʻOiai ʻaʻole hiki ke hoʻololi i nā plastics maʻamau āpau, he mea nui kēia mau hoʻokolohua ma ke ʻano he kumu hoʻomaka no ka hana hou: mai ka lumi kuke a i ʻole ka hale hana liʻiliʻi a hiki i nā hopena mea hoʻomau.
Inā makemake ʻoe, hiki iaʻu ke kōkua iā ʻoe e hana i kahi meaʻai me nā ana i hoʻopilikino ʻia (e laʻa, kahi ʻili ʻoi aku ka elastic, ikaika, a i ʻole ka wai) a me kahi ʻano ʻatikala ʻepekema piha me ka ʻike, ke ʻano hana, a me ke kūkākūkā ʻana i nā hopena.
